[发明专利]一种锥形针齿精密摆线针轮减速器

说明书

技术领域

本发明涉及工程机械领域，特别涉及一种新型齿形摆线针轮减速器。

背景技术

精密摆线针轮减速器是一种利用摆线齿轮和针齿啮合实现动力传递的装置。从几何上看，摆线齿轮与所有针齿都接触；从力学上看，有一半数目的针齿参与动力传递，因此理论上说，摆线针轮传动具有承载能力大、传动精度高、装置体积小等许多优点。摆线针轮传动主要应用在精密传动领域，如工业机器人关节用减速器，主要的产品有日本Nabtesc公司的RV减速器，日本住友公司的FA、FC系列减速器，美国Onvio公司的Dojen减速器，斯洛伐克Spinea公司的Twinspin减速器。

但是，由于制造误差以及工作磨损，实际摆线针轮传动中往往不是所有针齿都能与摆线齿轮接触，部分针齿与摆线齿轮之间存在间隙，仅有少数针齿与摆线齿轮相接触而传递动力，导致以下不良情况：(1)这几对相互接触的轮齿承受过大载荷而容易断裂及疲劳失效；(2)间隙产生针齿与摆线齿轮之间的冲击碰撞，发出噪声，引起振动；(3)间隙降低了摆线针轮传动的精度和刚度；(4)对摆线轮的制造精度要求高，仅有部分针齿与摆线轮啮合，容易导致受力不均，磨损严重，精度低，使用寿命降低。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的存在的问题而提供一种新的摆线针轮减速器及其齿形方式，本发明修形方法无需摆线齿轮齿廓修形，且本发明修行方法能够使摆线针轮传动装置中所有针齿都与摆线齿轮保持接触，从而显著提高承载能力和传动精度，可以应用于工业机器人关节用高精密减速器中的摆线针轮传动。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

一种锥形针齿精密摆线针轮减速器，包括有输入支撑端1、输入曲轴2、圆柱滚子轴承3、摆线齿轮4、壳体5、齿针6、圆盘传动件8、输出法兰9、圆柱交叉滚子10、轴承压盖11、曲轴支撑滚子轴承12、挡圈弹簧20；

其中，输入曲轴2两端由曲轴支撑滚子轴承12分别支撑在输入支撑端1和输出法兰9上，两个圆柱滚子轴承3安装在输入曲轴2中间的偏心外圆上；两个摆线齿轮4分别套接于两个圆柱滚子轴承3的外侧，其外齿面与壳体5内的针齿6啮合，两个挡圈弹簧20分别位于两个针齿6的两端，挡圈弹簧上均布的弹簧数与针齿数相等，挡圈弹簧上的每个弹簧与相对应的针齿相啮合；两个摆线齿轮4的一端各有两个第一矩形凸台401，两个第一矩形凸台401与分别位于两个摆线齿轮4两侧的两个圆盘传动件8上的两个矩形孔相连，两个圆盘传动件8上的另外两个矩形孔分别与输出法兰的两个第二矩形凸台901以及输入支撑端1的两个第三矩形凸台101连接，输入支撑端1的外侧套接有输入支撑端滚子轴承18，壳体5套接于输入支撑端滚子轴承18外侧，圆柱交叉滚子10套接于输出法兰9上，与壳体5及轴承压盖11相连；

圆盘传动件8的每个矩形孔都安装有若干个圆柱滚子7，其矩形孔与摆线齿轮4的第一矩形凸台401、输出法兰9的第二矩形凸台901以及输入支撑端1的第三矩形凸台101之间为滚动配合；

摆线齿轮4的齿数是奇数，比设置于壳体5上的针齿6的齿数少一个，使得摆线齿轮4和壳体5、针齿6做少一齿差的行星减速运动；

两个摆线齿轮4、两个圆盘传动件8、圆柱滚子7、输入支撑端1上的第三矩形凸台101、输出法兰9上的第二矩形凸台901构成两组完全对称的结构，将两个摆线齿轮4的行星运动平稳地转化为圆周运动。

进一步的，圆盘传动件8对称设置有四个矩形孔，其中，和第一矩形凸台相连的两个矩形孔对称设置，和第二矩形凸台、第三矩形凸台相连的另外两个矩形孔对称设置；和第一矩形凸台相连的两个矩形孔距离轴心的第一距离与和第二矩形凸台、第三矩形凸台相连的另外两个矩形孔距离轴心的第二距离不同。

进一步的，所述第一距离小于第二距离，其中：((第二距离-第一距离)/第一距离)<锁紧阈值。

进一步的，两个挡圈弹簧20相对设置，两个挡圈弹簧20分别位于两个针齿6的大端，挡圈弹簧均布的针齿弹簧2001分别与针齿的大端配合。

进一步的，针齿的大端直径为φ1，针齿的锥度角为2度，满足自锁条件：μ为针齿槽与针齿相接触表面的摩擦系数。

进一步的，所述圆盘传动件8上的四个矩形孔内侧均设置有圆柱滚子7，所述圆柱滚子7设置在矩形孔上一组对称边上，而在另一组对称边上没有设置圆柱滚子7。

进一步的，每个边内侧设置有奇数个圆柱滚子。

进一步的，两个骨架油封19分别套在输入曲轴2的两端，和两个曲轴支撑滚子轴承12分别装配在输入支撑端1和输出法兰9上。